Способ ведения конвертерной плавки

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к технологии выплавки стали в кислородном конвертере с продувкой металла сверху. Технический результат - повышение степени десульфурации и дефосфорации при одновременном снижении окисленности металла и шлака, повышении стойкости футеровки и экономии ферросплавов. Способ ведения конвертерной плавки включает продувку ванны кислородом сверху через водоохлаждаемую фурму и последующее замещение кислорода нейтральным газом. Нейтральный газ подают в течение 2-4 мин с удельным расходом 2,75-3,0 м³/(т·мин) при рабочем положении фурмы, соответствующем 0,3-0,4 расстояния от уровня спокойной ванны до горловины конвертера.

 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к технологии выплавки стали в кислородном конвертере с продувкой металла сверху.

Известен способ выплавки стали в конвертере, включающий продувку расплава металла кислородом сверху через фурму и в течение всей плавки нейтральным газом снизу через донные фурмы, определение химического состава расплава, прекращение продувки кислородом при определенном содержании углерода в расплаве, изменение расхода нейтрального газа, слив расплава в ковш и подачу в него раскислителей, причем при достижении содержания углерода в расплаве, равного 0,02-0,06%, измеряют температуру расплава и при его температуре, равной 1680-1720°С, прекращают продувку кислородом, а нейтральный газ вдувают с удельным расходом, определяемым по зависимости Q=К·(C₁-C₂). Патент №2097434.

Недостатком данного способа является недостаточная степень десульфурации и дефосфорации металла, а следовательно, проблемы с возможностью получения высококачественных марок сталей без дополнительных мероприятий.

Известен способ ведения конвертерной плавки, включающий продувку ванны кислородом сверху через водоохлаждаемую фурму, причем продувку кислородом прекращают при рабочем положении фурмы, соответствующем 0,15-0,30 расстояния от уровня спокойной ванны до горловины конвертера, замещают кислород нейтральным газом с расходом, равным 0,4-0,8 расхода кислорода перед прекращением его подачи, затем поднимают фурму, поддерживая указанный расход газов, а после прохождения головкой фурмы отметки на уровне 0,6-1,0 расстояния от уровня спокойной ванны до горловины конвертера подачу нейтрального газа прекращают. Авт. свид. №1507807.

Недостатком указанного способа является недостаточная десульфурация и дефосфорация металла, отсутствие проблемы возможности получения высококачественных марок сталей без дополнительных мероприятий, приводящих к удлинению цикла конвертерной плавки.

Техническая задача, решаемая изобретением, - повышение степени дефосфорации и десульфурации при одновременном снижении окисленности металла и шлака, повышении стойкости футеровки и экономии ферросплавов.

Технический результат достигается тем, что способ ведения плавки, включающий продувку ванны кислородом сверху через водоохлаждаемую фурму и последующее замещение кислорода нейтральным газом, отличается тем, что нейтральный газ подают в течение 2-4 мин с удельным расходом 2,75-3,0 м³/(т·мин) при рабочем положении фурмы, соответствующем 0,3-0,4 расстояния от уровня спокойной ванны до горловины конвертера.

Проведенными экспериментами установлено оптимальное сочетание технологических параметров, позволяющее успешно решить поставленную задачу.

При подаче нейтрального газа менее 2 минут недостаточно времени для протекания реакций по десульфурации и дефосфорации, а при подаче более 4 минут удлиняется процесс продувки, снижается производительность. При удельном расходе нейтрального газа менее 2,75 м³/(т·мин) не достигается необходимая степень охлаждения металла в случае его перегрева, а при расходе более 3,0 м³/(т·мин) идет слишком бурный процесс перемешивания, что может привести к аварийным ситуациям, быстрому износу футеровки конвертера.

При положении фурмы менее чем на 0,3 расстояния от уровня спокойной ванны также происходит бурный процесс перемешивания, что может привести к аварийным ситуациям, быстрому износу футеровки, а при более 0,4 - недостаточный процесс охлаждения металла и протекания реакций по десульфурации и дефосфорации.

Пример конкретного выполнения

Осуществление способа проводили в 350 тонном конвертере Магнитогорского металлургического комбината. В конвертер загружали 90 т лома и заливали 300 т чугуна. Продувку проводили водоохлаждаемой фурмой с удельным расходом кислорода 3,1-3,4 м³/(т·мин). После окончания продувки кислородом начинали продувку нейтральным газом, в частности азотом, с удельным расходом 2,8 м³/(т·мин). Продувка азотом велась в течение 3 минут. При продувке азотом положение фурмы соответствовало 0,35 расстояния от уровня спокойной ванны до горловины конвертера. В течение продувки азотом металл охлаждался со скоростью 11°С/мин.

Конечное содержание серы и фосфора в стали снижается до 0,005% и 0,003% соответственно (при обычной технологии содержание серы и фосфора в стали 0,008-0,012% и 0,006-0,009 соответственно), что позволило получать более высококачественные стали. Кроме того, снижен расход металлошихты на 25 кг/т, кампания конвертера составила 4300 плавок.

Способ ведения конвертерной плавки, включающий продувку ванны кислородом сверху через водоохлаждаемую фурму и последующее замещение кислорода нейтральным газом, отличающийся тем, что нейтральный газ подают в течение 2-4 мин с расходом 2,75-3,0 м³/т·мин при рабочем положении фурмы, соответствующем 0,3-0,4 расстояния от уровня спокойной ванны до горловины конвертера.